Дешевые китайские ячейки LiFePO4 20100140 30Ah. Личный опыт.

[Wm_destroy]

Доброго дня.
Этим летом купил на Али эти ячейки. Для 2 электровелов. 12 и 16 шт, на 36 и 48 В соответственно. Продавались поштучно.
Пришли ячейки в хорошей упаковке, но абсолютно без маркировки. Даже полярность не указана.
Все ячейки оказались живыми и даже заряжеными до 3.2.
Собрал 12s. Поставил БМС с балансом 30мА. Стал заряжать. Все ячейки разные! Где-то, при зарядном 41В, одна ячейка уходит в 3.75 и BMS отключается.
Аналогично при разряде. Одна ячейка уходит меньше 2.5В, разряд отключается.
Пробовал шунтировать норовистые ячейки резистором, заряжать отстающие ячейки отдельно, раряжать и разряжать все ячейки в параллель, индивидуально заряжать каждую ячейку. Потом купил индуктивный активный балансир на 1А. Результат не сильно изменялся...
Потом я понял простую вещь!
Если емкость ячеек разная, значит, есть самая емкая - "сильная" и самая не емкая - "слабая". При зарядке, "слабая" ячейка заряжается быстрее остальных (про вн. сопротивление я не говорю). Она и приходит первой к порогу заряда, оставляя более "сильных" товарищей недозаряженными. При разряде, "слабая" ячейка раньше всех достигает порога разряда и отключает его оставляя собратьев недоразряженными. Иными словами, поведение батареи определяется по поведению самой "слабой" ячейки!
Что произойдет при шунтировании "слабой банки" ? (пассивный балансир с фиксированным порогом срабатывания 3.55В) Часть зарядного тока пойдет мимо нее. "Сильные" ячейки зарядятся больше. И зарядное напряжение может доползти до штатных 43.8В. Но, заряд "слабой" ячейки останется прежним. При разряде, эта батарея отключится при более высоком напряжении. Но, емкость не изменится. Отключение разряда определяет по прежнему "слабая" ячейка.
Но, ситуацию можно значительно улучшить балансируя не только на зарядке, но и на разрядке (активный балансир). При зарядке, энергия переносится от "слабых" к "сильным", позволяя зарядить всех максимально. При разрядке, наооборот, заряд переносится от "сильных" к "слабым", как-бы дозаряжая их. Соответственно, разрядка становится полнее. Правда, с потерями энергии на перенос.
Вот выводы, к которым я пришел (не расчитываю на патент или открытие Америк):

1. Аккумуляторы лучше покупать в сборе и от именитых производителей (если много денег)
2. Ячейки покупать у надежных продавцов и от надежных производителей. Покупать сразу комплектом. Наличие маркировки и QR кода обязательно. Идентичность номера партии может (но, не обязательно. На заборе тоже много написано!)   свидетельствовать что ячейки проходили разбраковку.
3. Если покупать дешево и россыпью, брать на 1/3 больше. Можно разбраковать самому и подстраховаться на предмет брака. Одна из ячеек моего 12s при первой зарядке резко увеличила сопротивление. Другая - разомкнулась от удара. Пришлось месяц ждать замену.
4. Использовать параллельно-последовательную топологию аккума. Параллельные ячейки суммируют заряд и нивелируют потенциальную несимметричность. В моем случае 2p/12s 15Ah к примеру.
5. Пассивные балансиры не эффективны. Причем, не зависимо от тока балансировки. Они лишь повышают конечное напряжение заряда. На емкость почти не влияют.
6. Активные балансиры увеличивают емкость, но расходуют энергию при разряде. Мой активный балансир (на дросселях) реально увеличил емкость с 25 до 27 Ач. Причем, именно за счет баланса на разряде. Правда, порог баланса в 0.1 В чудовищно высокий! Понятно, что это сделано, чтобы схема без крайней нужды не сажала батарею. Разбаланс в 0.1В может возникнуть только в крайних положениях заряда или разряда. Если б хоть 0.05В...

Хорошо бы чтобы активный балансир:
1. Работал непрерывно и на заряде и на разряде. При любом значении разбаланса.
2. Наблюдал за всей батареей а не за парами соседей.
3. Выбирал наиболее высоко и низко вольтные пары, перекачивая заряд между ними в первую очередь.
4. Отключался принудительно в режиме хранения.
5. Если отсутствуют токи заряда и разряда, переходил в дежурный режим, опрашивая ячейки с интервалом, скажем в 1 час.
6. Изменял стратегию балансировки в зависимости от режима работы:
  6.1 На заряде - от одной самой высоковольтной к нескольким самым низковольтным. Полный баланс или отсутствие тока в течение N минут - переход в деж. режим.
  6.2 На разряде от самых высоковольтных к самой низковольтной. Полный баланс или отсутствие тока в течение N минут - переход в деж. режим.
  6.3 В покое - дежурный опрос с большим интервалом. При появлении зарядного или разрядного тока или при выявлении сильного разбаланса - включение рабочего режима. При выявлении слишком низкого напряжения ячеек - переход в спящий режим.